Thị xã Giá Rai có diện tích tự nhiên là 354,49 km², dân số năm 2016 là 142.017 người, trong đó: dân tộc Kinh 132.958 người chiếm 93,62%; dân tộc Hoa 2.518 người chiếm 1,77%; dân tộc Khmer 6.672 người chiếm 4,70%; dân tộc khác 50 người chiếm 0,04%. Dân số năm 2018 là 142.790 người, mật độ dân số của thị xã là 403 người/km². Trong đó, dân số sống ở thành thị là 56.400 người chiếm tỉ lệ 39,50% và dân số sống ở nông thôn là 86.390 người chiếm tỉ lệ 60,50%.